[發明專利]一種異形面包覆消聲層材料及制備方法

在審

• 申請號: 201410279638.3
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104085063A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 柴華敏;丁雄;姚中恒;錢學偉;朱守御;吳劍晴
• 申請（專利權）人: 上海瑞義聚氨酯科技有限公司
• 主分類號: B29C39/10
• 分類號: B29C39/10;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10
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技術領域：

本發明涉及到一種水聲吸聲新材料的制備技術，確切的說是一種適用于潛水船舶和水下探測器等有高性能吸聲要求，而且異形面構造比較復雜無法直接采用消聲瓦包覆的應用領域。

背景技術：

消聲瓦是一種對水下移動船舶控制降噪最為有效地降低船舶外測噪聲的方法，消聲瓦的降噪原理是將水下聲源與海水之間產生阻抗匹配，使聲波能夠在消聲瓦內進行聲能轉換吸收，和消聲瓦彈性體材料的阻尼作用及消聲瓦內聲孔錐型腔的結構一起配合，使噪聲聲波發生波形及能量的轉換，從而使聲波衰減直至完成吸收；消聲瓦的水聲降噪與一般低潛水位水聲降噪的區別在于：消聲瓦的水聲降噪必須兼顧3MPa水壓的工況條件，吸聲層的耐壓變形因素，因此限制了很多水聲吸聲材料的應用條件。

國內目前通常采用的水聲吸聲方法是在船舶圓型外殼面外覆一層平板橡膠消聲瓦，標準消聲瓦的面積為0.5平方米，通過彎曲粘接及螺絲固定貼覆的方法，在船舶外殼平坦表面形成一個具有水聲吸聲功能的聲阻尼區域，來達到船舶聲隱身的目的。

現有橡膠消聲瓦在實際使用中存在的問題：船舶有很多突出構件及異形面殼體，采用目前通常使用的厚型半硬質橡膠瓦無法包覆，因此形成很多吸聲效果的可滲透區域，目前的狀態是很多船舶的異形面構造為裸露殼體，具備吸聲功能，達不到船舶整體聲隱身的效果。

經過相關消聲瓦專利及文獻查閱，未見有相似的材料技術及成型工藝應用報道。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是：在船舶底部及左右二側異形面構造處增加可以現場施工的吸聲層，改善局部吸聲性能，使得船舶整體聲隱身性能的效果得到良好保障。

本發明采用的解決問題的技術方案是：吸聲層材料采用聚氨酯澆注材料，模具采用薄板襯殼模具，澆注工藝采用雙組分聚氨酯中溫模具連續澆注成型；澆注料采用室溫固化工藝。聚氨酯吸聲層材料不但具有耐水壓力抗變形能力，而且具有良好的吸聲效能。

本發明的實施步驟如下：

聚氨酯澆注料的制備材料配方：A組份原料準備，將MDI、TDI異氰酸酯10-30％、分子量M＝2000-3000的聚醚多元醇80-65％、采用預聚合工藝，制得異氰酸酯為4.5-9％的預聚體；再添加助劑10-5％，在高速分散機條件下配成A組份，過濾后備用；B組份原料準備，將端氨基聚醚15-20％、聚醚二元醇5-10％、聚醚三元醇30-9％、液體胺擴鏈劑7-12％、固體胺擴鏈劑10-20％、吸聲填充料20-10％、聚氨酯色漿5-8％、助劑5-10％、催化劑3-1％等在高速分散條件下，配成混合胺值在14-30％的B組份，過濾后備用。

所述的A組份中的異氰酸酯選自以下一種或幾種混合：甲苯二異氰酸酯、2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等；所述的聚醚多元醇主要為分子量為1000-3000的聚醚二元醇；所述的助劑主要為碳酸酯類稀釋劑、芳烴類降黏劑。

所述的B組份中的胺類擴鏈劑選自以下一種或幾種混合；二甲硫基甲苯二胺E-300、N，N-二烷基苯二胺、MOCA、TX-2、WH-6200等；所述的B組份中的端氨基聚醚為D-2000、D-403；所述的B組份中的端羥基聚醚為高活性聚醚、高羥值聚醚N204、N210等；所述的B組份中的助劑為：降黏劑、抗氧化劑、光穩定劑、消泡劑、抗沉降劑；所述的B組份中的色漿為以端氨基聚醚為D-2000做樹脂的聚氨酯專用色漿；所述的B組份中的催化劑為環保型的有機鉍、有機鋅、有機鈀液體。

聚氨酯澆注機準備：采用雙組份專用聚氨酯澆注機澆注，具有可隨意移動和現場澆注的特點。澆注機的主要性能指標，適用供料比例A組份：B組份＝2～6∶1、混合總供料量0.5～1.5kg/min、原料加熱50～70℃、靜態真空脫泡壓力-0.095MPa/0.5～1.0小時、A/B雙組份供料采用柱塞泵，比例的輸出量校對誤差應該小于3％。

模具的準備：模具的規格隨異形面的構造形成40～60mm的薄鋼板彎曲包覆襯殼夾層模具；一次澆注面積小于3平方米，一塊大面積可以分成幾次澆注大部件包覆可以采用分部件包覆，襯殼薄鋼板與潛艇外殼的連接和澆注間隙的控制采用螺絲套管方式；襯殼模具外表面貼可以包覆若干塊硅橡膠電加熱帶加熱，控制溫度55～60℃，固化時間12小時，可以加快襯殼模具的脫模時間。